El documento describe los diferentes sistemas respiratorios y órganos de excreción en animales. Explica que la respiración es parte de la nutrición y ocurre a nivel celular y externo, involucrando el intercambio de gases. Los animales tienen diversas superficies respiratorias como la piel, branquias y pulmones. También describe los aparatos respiratorios específicos de insectos, peces, anfibios, aves y humanos y cómo funciona la ventilación y el intercambio gaseoso a nivel

1. LA NUTRICIÓN EN LOS
ANIMALES III: APARATO
RESPIRATORIO Y EXCRETOR
TEMA 7

2. El proceso de la respiración en
animales
• El proceso de la respiración forma parte de la
nutrición en los animales, se lleva a cabo en el
aparato respiratorio.
• Los seres vivos aerobios realizan dos tipos de
procesos respiratorios:
1. La respiración celular: conjunto de reacciones
oxidativas que se realizan en el interior de la célula
para la obtención de la energía.
2. La respiración externa: intercambio de gases entre
el organismo y el medio que le rodea, se toma el
oxígeno necesario y se elimina el dióxido de
carbono.

3. Las superficies respiratorias
• En las superficies respiratorias se produce
el intercambio de gases por difusión
pasiva.
Misma concentración a ambos lados
de la membrana.
Paso de gases a través de una
membrana, por difusión pasiva.

4. Las superficies respiratorias
• Estas superficies deben tener las siguientes características: ser
extensas, muy vascularizadas, delgadas y han de mantenerse
húmedas.
• Los animales terrestres deben evitar su desecación.
• Las superficies respiratorias están constituidas por tejido epitelial,
normalmente está formado por una capa de células que conecta
directamente con la red capilar que se encarga del intercambio
gaseoso.
• La difusión pasiva es el paso de gases a través de una membrana o
superficie respiratoria a favor de gradiente de concentración. El
medio externo tiene más oxígeno que el interior de los animales,
por tanto, el oxígeno difunde hacia el interior. Ocurre igual con la
salida del dióxido de carbono, cuya concentración es mayor en el
interior del organismo que en el medio externo.

5. Modalidades de respiración y
aparatos respiratorios
• La difusión directa es el mecanismo usado por
los organismos unicelulares y los animales
pluricelulares más simples (poríferos, cnidarios
y muchos gusanos) para incorporar los gases
del medio externo.
• Los animales de mayor tamaño necesitan
aparatos respiratorios para cubrir las
necesidades gaseosas suficientes para
completar su metabolismo, además de necesitar
un sistema circulatorio para distribuir los gases.

6. La respiración cutánea
• Es el mecanismo de intercambio de gases a
través de la piel, su efectividad se basa en que
la relación de la superficie de su cuerpo y la
masa corporal sea bastante grande.
• Este tipo de respiración es característica de
algunos invertebrados, como los platelmintos.
En animales mayores y de mayor actividad, la
respiración cutánea suele ser complementaria
de la respiración pulmonar (anfibios adultos) o la
branquial (peces).
• La piel necesita estar muy vascularizada y
húmeda para realizar el intercambio gaseoso.

7. La respiración cutánea
Intercambio gaseoso

8. El sistema respiratorio traqueal
• Es usado por los insectos y otros artrópodos terrestres.
• Se forma a partir invaginaciones tubulares de la
superficie externa quitinosa del animal.
• Cada tráquea se abre al exterior por unos orificios
llamados espiráculos, de su ramificación por el interior
del cuerpo se forman traqueolas.
• Los gases llegan directamente a todas las células del
cuerpo.
• La ventilación se realiza por los movimientos musculares
del abdomen.

9. El sistema respiratorio traqueal
Espiráculo

10. La respiración branquial
• Es característica de animales acuáticos. Las branquias son
expansiones de la superficie corporal constituidas por una capa de
epidermis y con una amplia red de capilares. Según su forma,
pueden ser filamentosas, ramificadas o laminares.
• Dependiendo de su localización, pueden ser externas o internas.
1. Branquias externas. Sobresalen de la superficie del animal y se
dañan con facilidad. Están presentes en poliquetos marinos,
crustáceos, moluscos y larvas de anfibios.
2. Branquias internas. Están protegidas por estructuras corporales,
como el opérculo de los peces óseos. La renovación gaseosa
se produce gracias al movimiento constante del agua que rodea
a la branquia. Los peces las sitúan en las hendiduras
branquiales a los lados de la faringe. Estas branquias son
filamentosas, delgadas, y se insertan en arcos branquiales. Los
vasos sanguíneos permiten que el paso de agua a través de las
branquias sea opuesto a la circulación sanguínea. Este
mecanismo de contracorriente permite un intercambio de gases
con el agua muy eficiente.

11. La respiración branquial
Espiráculo
Hendiduras branquiales

12. La respiración branquial
Cámara branquial
Branquias
Circulación de la
sangre

13. La respiración pulmonar
• Intercambia los gases en los pulmones.
Es característica de anfibios adultos,
reptiles, aves y mamíferos, así como de
algunos invertebrados, como los
arácnidos, y algunos moluscos, como los
caracoles.

14. Pulmones de invertebrados
1. Pulmones de invertebrados. No tienen
mecanismos de ventilación. Son
pulmones en forma de saco. Los
arácnidos tienen en su interior
laminillas que aumentan la superficie
de contacto con el aire. La cavidad
paleal de los caracoles está muy
vascularizada y suele funcionar como
pulmón.

15. Pulmones de vertebrados
1. Pulmones de vertebrados. Son órganos
pares en forma de saco. La ventilación
pulmonar se realiza por movimientos de
inspiración y espiración.
• Desde los anfibios hasta los mamíferos hay un
aumento de la superficie de contacto con el
aire en los pulmones. Los alvéolos pulmonares
tienen la pared muy fina y están rodeados de
una amplia red de capilares.

16. Pulmones de vertebrados
• Los anfibios tienen pulmones en forma de
saco. Pulmón con pared lisa

17. Pulmones de vertebrados
• Los pulmones de los reptiles tienen
cavidades divididas en cámaras tabicadas
que aumentan la superficie
Pulmón tabicado

18. Pulmones de vertebrados
• Los pulmones pequeños de las aves se
comunican con los sacos aéreos, que son
expansiones de los pulmones. Los
bronquios forman unos tubos muy finos
llamados parabronquios, a través de ellos
pasa el aire a los sacos aéreos,
permitiendo que el intercambio de gases
se produzca tanto al entrar como al salir el
aire de los sacos aéreos.

19. Pulmones de aves
Pulmones
Sacos aéreos

20. El aparato respiratorio humano
Fosas nasales
Faringe
Tráquea
Pulmón
Diafragma
Bronquio
Laringe
Epiglotis

21. El aparato respiratorio humano
• El aparato respiratorio humano está formado por
los pulmones y las vías respiratorias que
conducen el aire hasta ellos.
• La entrada de aire se realiza a través de las
ventanas de la nariz y llega a las fosas nasales,
donde se calienta en la pituitaria roja; llega a la
faringe, órgano común al aparato respiratorio y
digestivo.
• Tras sobrepasar la epiglotis, llega a la laringe
que, además de servir de paso para el aire, es
el aparato fonador gracias a unos repliegues
elásticos que forman las cuerdas bucales.

22. El aparato respiratorio humano
Aire

23. El aparato respiratorio humano
Epiglotis
Entrada de aire
Deglución de
alimento

24. • El aire entra a la tráquea, conducto situado debajo de la
laringe en la parte anterior del cuello.
• Sus paredes están reforzadas por cartílagos para
mantenerla constantemente abierta. El interior está
tapizado por un epitelio vibrátil rico en glándulas
mucosas.
• La tráquea se divide en dos bronquios que se introducen
en los pulmones, tienen también cartílagos anulares y el
interior está cubierto de células ciliadas.
• Dentro de los pulmones los bronquios se ramifican en
tubos de menor calibre, que en los mamíferos dan
finísimos bronquíolos terminados en unos
ensanchamientos llamados vesículas pulmonares.

25. El aparato respiratorio humano
Arteriola pulmonar
Red capilar alveolar
Alvéolos pulmonares
Vénula pulmonar
Interior del alvéolo
Tejido endotelial
Capilares
alveolares

26. • Los pulmones están situados en el tórax, encima del diafragma,
protegidos por el esternón y las costillas. La pleura es una capa
doble en cuyo interior se encuentra el líquido pleural.
• La capa interna se adosa a los pulmones, y la externa, al interior de
la cavidad torácica.
• Los pulmones de los mamíferos son órganos esponjosos. Están
constituidos por el árbol bronquial con bronquios de distinto calibre,
y por vesículas pulmonares divididas en alvéolos, así como los
vasos sanguíneos y el tejido conjuntivo.
• Los alvéolos pulmonares son la unidad anatómica y funcional
donde se produce el intercambio de gases. Cada uno está formado
por: una capa de tejido endotelial, la red de capilares que lo rodea y
tejido conjuntivo que rellena los espacios entre alvéolos.

27. La ventilación pulmonar y el
intercambio de gases
• La entrada y salida de aire en los pulmones se
produce mediante movimientos respiratorios, la
inspiración y la espiración, controlados por el
sistema nervioso.
• La capacidad pulmonar total es de unos cinco
litros, en su interior suele haber 3,5 litros de aire.
Los movimientos de ventilación mueven
aproximadamente 0,5 L.

28. La inspiración
• Introduce aire a los pulmones, la
contracción de los músculos de la caja
torácica hace que se ensanche,
aumentando el volumen de los mismos.
El diafragma se contrae,
los pulmones se hinchan,
entra el aire.
Inspiración
Aire

29. La espiración
• Es un movimiento pasivo de salida del aire, producido
por la relajación de los músculos que reduce el volumen
torácico y pulmonar.
• El intercambio de gases es un proceso físico-químico de
difusión simple entre el aire inspirado y la sangre. El
oxígeno tiende a entrar al interior del capilar alveolar por
gradiente de concentración. En el eritrocito se une a la
hemoglobina para formar oxihemoglobina.
• Del mismo modo ocurre con la salida el dióxido de
carbono que sale mejor hacia la cavidad del alvéolo, ya
que su capacidad de difusión es veinte veces superior a
la del oxígeno.
El diafragma se
relaja, las costillas se
deprimen, el aire sale.
Espiración

30. Intercambio gaseoso
CO2
CO2
O2
O2
O2
O2
O2CO2
CO2
CO2
Sangre rica en oxígeno
Sangre rica en dióxido de carbono
Alvéolo pulmonar
Tejido

31. La función de excreción
• La excreción se podría decir que es el proceso que
concluye la nutrición. Por medio de la excreción se
eliminan los productos de desecho procedentes del
metabolismo celular, además de cumplir con la
homeostasis, que mantiene constantes las condiciones
del medio interno.
• La excreción de los vertebrados se realiza por: la piel, el
aparato respiratorio, el aparato digestivo, y
principalmente por el sistema renal.
• Los órganos excretores de los invertebrados son
básicamente un sistema de tubos con modificaciones
que eliminan las sustancias desde los líquidos
circulantes hacia el exterior.

32. Sustancias excretadas
• Las sustancias que eliminan los animales son: derivados
nitrogenados, sales minerales, agua y dióxido de carbono, que se
elimina a través del aparato respiratorio.
• Derivados nitrogenados de la degradación de las proteínas y ácidos
nucleicos:
 Amoníaco. Aunque es muy tóxico, se diluye con rapidez en el
agua. Es eliminado por los animales amoniotélicos: anélidos
acuáticos, crustáceos, moluscos o peces óseos.
 Ácido úrico. Se forma en el hígado principalmente a partir de
amoníaco, no es muy toxico. Excretado por los uricotélicos.
Adaptados a vivir en ambientes secos: reptiles y aves.
 Urea. Se forma en el hígado a partir del nitrógeno de los
aminoácidos y dióxido de carbono. Excretado en disolución por
los ureotélicos: peces cartilaginosos, anfibios y mamíferos.
• Agua y sales minerales. Aunque no son considerados productos
que haya que eliminar por su toxicidad, se eliminan para mantener
la homeostasis en el medio interno.

33. Sustancias excretadas
Mamíferos
Anfibios
Peces cartilaginosos
Insectos
Aves
ReptilesPeces óseos
Larvas de anfibios
Moluscos
Anélidos acuáticos
Eliminan urea (CON2H4), que se forma
en el hígado a partir de restos
nitrogenados de aminoácidos y dióxido
de carbono.
Excretan ácido úrico (C5H4N4O3),
que se forma en el hígado a partir
de amoniaco y otras sustancias
nitrogenadas.
Eliminan amoniaco (NH3), que aunque
es muy tóxico se diluye con rapidez
en el agua.
Animales ureotélicosAnimales uricotélicosAnimales amoniotélicos
Derivados nitrogenados

34. Los órganos de excreción en
invertebrados
• Los animales menos evolucionados, como los poríferos y cnidarios,
expulsan los desechos directamente al exterior por difusión. Los
equinodermos eliminan, principalmente el amoníaco, por difusión
desde los pies ambulacrales.
• El resto de invertebrados posee distintos órganos especializados,
entre los que destacan:

35. Protonefridios
Protonefridios. Característicos de platelmintos. Son
tubos muy ramificados cuyo extremo interno termina
en una célula flamígera, que impulsa los líquidos
hacia el poro excretor.
Poro excretor
Núcleo
Flagelos
Célula flamígera

36. Metanefridios
Propios de anélidos y moluscos. Es
un tubo largo con un extremo
interno en forma de embudo que
posee cilios. El movimiento de los
cilios conduce el líquido desde la
cavidad celómica hasta el embudo.
En el tubo se reabsorben las
sustancias aún útiles.

37. Metanefridio
Nefridioporo
Nefrostoma Metanefridio

38. Glándulas antenales y
maxilares
Glándulas antenales y
maxilares. Propias de los
crustáceos. Se sitúan en la base
de las antenas o en las maxilas
de la región cefálica. Los
crustáceos decápodos tienen
glándulas verdes.

39. Glándulas antenales y
maxilares
Poro
Tubo excretor
Cámara glandular
Glándulas verdes

40. Túbulos de Malpighi
Túbulos de Malpighi. Propios de
insectos, miriápodos y algunos
arácnidos. Son tubos delgados que
se distribuyen por todo el cuerpo.
Tienen un extremo ciego y otro
abierto al intestino, donde vierten
los productos de desecho. El
saltamontes se adapta a los
ambientes secos, eliminando el
ácido úrico en forma de cristales.

41. Túbulos de Malpighi
Extremo ciego
Ano
Intestino
Túbulos de Malpighi

42. El aparato excretor en vertebrados
Riñones
Uréteres
Vejiga
La excreción de vertebrados se
desarrolla en órganos diversos,
destaca el sistema renal o
urinario. Está formado por dos
riñones de los que parten dos
uréteres hacia la vejiga.

43. RIÑÓN
Corteza renal
Médula renal
NefronaUréter
Pelvis renal
Vena renal
Arteria renal

44. El aparato excretor en vertebrados
• La nefrona es la
unidad anatómica y
funcional del riñón.
Se encarga de
producir la orina tras
filtrar la sangre y
reabsorber las
sustancias que son
útiles y necesarias.
Glomérulo
Cápsula de Bowman
Túbulo
contorneado distal
Asa de Henle
Rama ascendente
Rama descendente
Vénula renal
Túbulo
contorneado
proximal
Arteriola aferente
Arteriola renal
Arteriola eferente

45. El aparato excretor en vertebrados
• El sistema urinario de los distintos
vertebrados tiene algunas
particularidades: los peces y anfibios
urodelos tienen un riñón generalmente
alargado; los reptiles poseen dos riñones
irregulares con dos lóbulos cada uno; los
uréteres de las aves desembocan
directamente en la cloaca, al igual que los
mamíferos monotremas.

46. Nefrona
• En cada riñón hay aproximadamente un millón
de nefronas, constan de las siguientes partes:
– Cápsula de Bowman. Está en el extremo de la
nefrona y rodea a la red de capilares llamada
glomérulo. Estos se hallan conectados con una
arteriola aferente (entrada) y una arteriola eferente
(salida).
– Túbulo contorneado proximal. Llamado así por el
aspecto sinuoso que tiene.
– Asa de Henle. Estrechamiento del túbulo proximal,
que se adentra en la médula del riñón.
– Túbulo contorneado distal. Comunica con el tubo
colector, desemboca en la pelvis renal.

47. PARTES DE LA NEFRONA

48. Formación de la orina
• Se desarrolla en tres etapas:
– Filtración glomerular. El líquido filtrado tiene una composición
parecida al plasma, y contiene nutrientes útiles, agua, y
productos de desecho, principalmente urea, y, en menor
proporción, ácido úrico y creatinina. La cantidad filtrada en esta
fase es de unos 125 mL/min.
– Reabsorción tubular. La mayor parte del líquido filtrado se
reabsorbe a lo largo de los túbulos de la nefrona, y pasa a la red
de capilares que los rodean. La reabsorción se realiza por
difusión pasiva o transporte activo. El túbulo distal continúa
reabsorbiendo agua, se reabsorben 124 mL/min. Los riñones
producen casi 1 mL de orina por minuto.
– Secreción tubular. Los iones de potasio, algo de creatinina y
algunos fármacos. El líquido producido pasa a los tubos
colectores, y de estos, a la pelvis renal. A través de los uréteres
la orina llega a la vejiga, donde se almacenan hasta unos 0,5 L.
La orina producida en condiciones normales al cabo del día es
aproximadamente de 1,5 L.

50. Otros mecanismos de excreción
• Además de la eliminación de productos tóxicos, el sistema excretor regula la presión
osmótica del medio interno.
• En los animales marinos existen mecanismos para eliminar el exceso de sales. Esta
función la realizan las glándulas de la sal. Los reptiles las tienen situadas cerca de
las narinas o los ojos, e incluso en la lengua. Los peces óseos marinos poseen
células especializadas en las branquias que se encargan de eliminar sal. Las aves
marinas poseen glándulas de la sal encima de los ojos y del pico, a través de las
cuales se filtra el agua salada.
• En los animales terrestres hay otras estructuras relacionadas con la excreción:
algunos anélidos absorben gran cantidad de calcio del suelo, la reducción se realiza
por medio de glándulas calcíferas; ciertos arácnidos poseen la glándula coxal en el
cefalotórax y a ella se filtran sustancias del hemocele. Los vertebrados producen bilis
en el hígado que, además de facilitar la digestión de las grasas, contiene sustancias
de excreción.
• El hígado degrada la hemoglobina de los eritrocitos muertos, que transforma en
bilirrubina para ser agregada posteriormente a la bilis. Los mamíferos tienen
glándulas sudoríparas, situadas en la capa profunda de la piel, que se abren al
exterior a través de un poro.
• Segregan sudor, líquido con una composición similar a la orina, pero más diluido. El
sudor participa también en la regulación de la temperatura corporal.